JPH04290437A - 多層相互接続体用のアルミニウム積層型コンタクト／ビアの製造方法 - Google Patents

多層相互接続体用のアルミニウム積層型コンタクト／ビアの製造方法

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JPH04290437A
JPH04290437A JP3316990A JP31699091A JPH04290437A JP H04290437 A JPH04290437 A JP H04290437A JP 3316990 A JP3316990 A JP 3316990A JP 31699091 A JP31699091 A JP 31699091A JP H04290437 A JPH04290437 A JP H04290437A
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aluminum
layer
integrated circuit
deposition
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JP3316990A
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English (en)
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Fu-Tai Liou
フ−タイ　リュ
Fusen E Chen
フセン　イー．　チェン
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STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics Inc
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    • H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01—Manufacture or treatment
    • H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
    • H10W20/032—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers
    • H10W20/033—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers in openings in dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大略、半導体集積回路
処理技術に関するものであって、更に詳細には、多層相
互接続体用のアルミニウム積層型コンタクト／ビア（貫
通孔）を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】表面でのワイヤリング即ち配線のために
半導体集積回路の分野においては金属膜が広範に使用さ
れている。コンポーネントを互いに配線するメタリゼー
ションプロセスは、半導体基板内のアクティブ領域に達
するまで、又は下側に存在する多結晶シリコン又は金属
相互接続層へコンタクトさせるために、種々の層を介し
てコンタクト開口即ちビア（貫通孔）をエッチングする
ことにより開始される。次いで、下側に存在するアクテ
ィブ装置と良好なコンタクトを与えるような態様で、ウ
エハの表面上に導電性金属を付着形成させる。チップ集
積度が増加し且つ幾何学的形状が小型化することにより
、表面での配線のために使用可能な面積は減少した。 マルチレベル即ち多層の金属配列は、この問題をある程
度解決した。その物理的な特性のために、アルミニウム
は、金属相互接続体の製造のために特によく適している
。アルミニウムの特性の中でその様に特に有用なものと
するものはそれが非常に導電性が高いということであり
、それは半導体業界において通常使用される種々の絶縁
層と良好な機械的ボンド即ち接着を形成し、且つそれは
Ｎ及びＰの両方のタイプの半導体と良好なオーミックコ
ンタクト（接触）を形成することである。しかしながら
、集積回路に対してアルミニウム薄膜層を付与するため
に使用されるスパッタリングプロセスは、通常、コンタ
クトビア（貫通孔）の理想的な充填を形成するものでは
ない。絶縁層の上表面上に大きなアルミニウムのグレイ
ンが形成する傾向となる。これらのコンタクトビア即ち
貫通孔の端部において形成するグレインは、アルミニウ
ムがコンタクトビアを完全に充填するチャンスを有する
前に、コンタクト開口をブロックする傾向となる。この
様にブロックされると、絶縁層の側部に沿って薄いアル
ミニウム層が発生し、そのコンタクト開口の部分を介し
ての電流密度を増加させ且つビア即ち貫通孔内にボイド
（空洞）及び不均一な構成を発生させる。この問題は、
より小さな幾何学的形状を使用して回路装置を製造する
場合に一層深刻なものとなる。
【０００３】上述したステップカバレッジ（段差被覆）
問題によって発生されるビア即ち貫通孔内に入るアルミ
ニウム層の不均一な厚さは、装置の機能性に悪影響を与
える。ビア即ち貫通孔内の空洞が十分に大きなものであ
ると、コンタクト抵抗は所望のものよりも著しく大きく
なる場合がある。更に、アルミニウム層のより薄い領域
は、公知のエレクトロマイグレーション問題を発生させ
る場合がある。この問題は、コンタクトにおいて究極的
に開回路を発生させ且つ装置の時期尚早な障害を発生さ
せる場合がある。アルミニウム相互接続ライン内の電流
密度が迅速なエレクトロマイグレーションを発生させる
のに十分高くならないように装置を設計せねばならない
。アルミニウム層のより薄い領域は、集積回路の表面上
の急激な高さ変化の部分において発生する傾向がある。
【０００４】より低い相互接続レベルへ良好なメタル（
金属）コンタクトを確保しようとして多数のアプローチ
が使用されている。例えば、ビア即ち貫通孔を介しての
改良した導通度を与えるためにアルミニウム相互接続層
と共に耐火性金属層が使用されている。ビア即ち貫通孔
内の金属の充填を改善するために傾斜したビア（貫通孔
）側壁が使用されている。傾斜側壁はチップ上で大きな
面積を必要とするので、装置の寸法が小型化するに従い
、傾斜側壁を使用することはより一般的なものではなく
なっている。
【０００５】これらの技術をもってしても、アルミニウ
ムでビア即ち貫通孔を完全に充填することの問題は解決
されていない。部分的には、これは、アルミニウムが、
かなり大きなグレイン寸法を発生する傾向にある温度で
付着形成されるという事実に起因している。コンタクト
内のボイド即ち空洞及びその他の不規則性が、現在の技
術においても依然として問題として残っている。
【０００６】ビア即ち貫通孔を充填する問題を解消する
ために提案されている一つの技術は、５００℃と５５０
℃との間の温度でアルミニウム相互接続層を付着形成す
ることである。これらの温度においては、アルミニウム
の液状性が増加され、それがビア即ち貫通孔内に流れ込
みそれを充填することを可能とする。この技術は、例え
ば、Ｈ．　　Ｏｎｏ　　ｅｔ　　ａｌ．著「平坦化アル
ミニウム−シリコンコンタクト充填技術の開発（ＤＥＶ
ＥＬＯＰＭＥＮＴ　　ＯＦ　　Ａ　　ＰＬＡＮＡＲＩＺ
ＥＤＡｌ−Ｓｉ　　ＣＯＮＴＡＣＴ　　ＦＩＬＬＩＮＧ
　　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）」、１９９０年６月、ＶＭ
ＩＣコンフェレンスプロシーリングズ、７６−８２頁の
文献に記載されている。５００℃以下で且つ５５０℃よ
り高い温度においては、コンタクトビア即ち貫通孔の金
属の充填は劣化される。この様な技術を使用することは
、大きなグレイン寸法により発生される問題をいまだに
被るものであると考えられる。
【０００７】コンタクト開口が完全に充填され、コンタ
クトビア即ち貫通孔における改善したカバレッジ即ち被
覆を与える集積回路製造技術を提供することが所望され
ている。更に、この様な技術は、現在のスタンダードな
処理の流れと適合性のものであることが望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、集積回路に
おいてアルミニウムコンタクトを形成する半導体製造技
術を提供することを目的とする。本発明の別の目的とす
るところは、ボイド即ち空洞が形成することを回避しコ
ンタクトビア即ち貫通孔をアルミニウムで充填する方法
を提供することである。本発明の別の目的とするところ
は、１ミクロン及びサブミクロンの大きさの幾何学的形
状において使用するのに適した方法を提供することであ
る。本発明の更に別の目的とするところは、現在の半導
体処理技術と適合性のある方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
集積回路において改良した品質のアルミニウム薄膜レベ
ル間コンタクトを形成する方法が提供される。絶縁層を
介してコンタクト開口を形成する。集積回路チップの表
面上にバリア層を付着形成する。付着したアルミニウム
原子の改良した表面での移動を可能とする温度において
比較的低い付着速度でアルミニウム層を付着させる。こ
れらの条件下で付着したアルミニウムは、ボイド即ち空
洞を形成することなしにコンタクトビア即ち貫通孔を充
填する傾向となる。この低温付着ステップは、集積回路
装置を有するウエハを付着室内のより低い温度から加熱
しながらアルミニウムを付着させることにより開始させ
ることが可能である。これらの条件下でのアルミニウム
コンタクトの形成は、コンタクト開口を充填することに
貢献し、且つ付着したアルミニウム層に対し滑らかな上
部外形を与え、従って付加的なアルミニウムコンタクト
を第一アルミニウムコンタクトの上に形成することが可
能である。
【００１０】
【実施例】以下に説明する処理ステップ及び構成は、集
積回路を製造する完全な処理の流れを形成するものでは
ない。本発明は、当該技術分野において現在使用されて
いる集積回路製造技術に関連して実施することが可能な
ものであり、且つ本発明を理解するのに必要な限度にお
いてのみ一般的に使用される処理ステップについても説
明する。製造期間中における集積回路の一部の断面を表
わす図面は寸法通りには描かれておらず、本発明の重要
な特徴を示すように変形して示されている。図１を参照
すると、基板１０は、例えば、電界効果トランジスタの
ソース／ドレイン領域などのようなアクティブ領域１２
を有している。例えば従来公知のリフローガラス又はそ
の他の酸化物層などのような絶縁層１４が、基板１０上
に形成され且つ平坦化される。層１４は、典型的に、約
５０００乃至１００００Åの程度の厚さを有している。 コンタクトビア即ち貫通孔１６が、絶縁層１４内に形成
されており、上側のレベルの導体がアクティブ領域１２
とコンタクト即ち接触することを可能としている。
【００１１】例えば耐火性金属合金などのようなバリア
金属層１８を、従来公知の如く、集積回路の表面上に付
着形成させる。層１８は、比較的薄く、典型的に約１０
００乃至２０００Åの厚さであり、且つコンタクト開口
１６の底部及び側壁をカバー即ち被覆するように適合的
に付着形成される。バリア金属層の目的は、拡散バリア
として作用し且つコンタクト抵抗を低下させることであ
る。このバリア金属層は、更に、耐火性金属シリサイド
、耐火性窒化金属、又は耐火性金属／耐火性窒化金属、
耐火性金属／耐火性金属シリサイド、又は耐火性金属シ
リサイド／耐火性窒化金属などのような組成物からなる
層とすることも可能である。耐火性窒化金属又は耐火性
金属シリサイドの下側に耐火性金属を使用する複合層は
、絶縁層１４に対し良好な接着を与え且つコンタクト／
ビア抵抗を減少させる。
【００１２】図２を参照すると、本装置の表面上にアル
ミニウム層２０を付着形成する。このアルミニウム層２
０は、バリア金属層１８と合金を構成したり反応したり
することはない。しかしながら、アルミニウム層２０が
以下に説明する処理条件を使用して付着形成される場合
には、層２０は、コンタクトビア即ち貫通孔１６を完全
に充填し、且つ図２に示した如く、アルミニウム層２０
の上表面を平坦化させる傾向となる。この好適な処理条
件は、付着したアルミニウム原子の表面移動を向上させ
るので、完全に充填したコンタクトビア即ち貫通孔１６
が発生し、従って、ビア即ち貫通孔１６の端部近傍の酸
化物層１４上に形成されるよりも、ビア即ち貫通孔１６
の底部において優先的にアルミニウムが形成される。以
下に説明する処理条件は、アルミニウム層２０に対し比
較的平坦な上表面を与え、且つこの効果は、コンタクト
開口１６の幅が減少するに従い、アルミニウム層２０の
平坦性をより高い程度に改善する傾向がある。相互接続
体のアルミニウム層の平坦性における改良は、二つ又は
それ以上のコンタクトを互いに積層して製造することを
可能としている。この様に積層したコンタクトは図３に
示されている。コンタクトビア即ち貫通孔を完全に充填
し且つコンタクトを積層することを可能とする処理条件
は、サブミクロンの寸法を持ったコンタクト開口と共に
使用するのに特に適している。
【００１３】アルミニウム層２０を形成した後に、該ア
ルミニウム層及びバリア層を、公知の技術を使用して、
パターン形成し且つエッチングする。次いで、プラズマ
酸化物、別の酸化物層又は従来公知のサンドイッチ型絶
縁層などのような第二絶縁層２２を、集積回路の表面上
に形成し且つ平坦化させる。第二コンタクト開口２４を
、絶縁層２２内に形成し、次いで集積回路上に第二バリ
ア層２６を付着させる。本プロセスにおけるこの段階に
おいて、該バリア層は、拡散バリアとして作用し且つコ
ンタクト／ビア抵抗を減少させる。前と同じく、第二ア
ルミニウム層を付着形成する。該アルミニウム層は、金
属相互接続体の第二レベルを形成し、それを、次いで、
パターン形成し且つエッチングして図３に示した構成と
させる。所望により、上述した技術を使用して、図３に
示した構成体の上に第三金属相互接続層を形成すること
が可能である。以下に説明する処理条件により発生され
る平坦化のために、複数個の相互接続レベルが容易に形
成される。装置の集積度が増加すると、コンタクトを積
層させることにより、アルミニウム相互接続層を使用し
て複雑な信号ルーチング即ち経路付けを行なうことが可
能である。
【００１４】図４及び５は、改良したコンタクトを与え
るためにアルミニウム層２０の付着を行なうための好適
な条件を示している。図４のグラフ３０は、℃の単位で
の付着温度の関数としてÅ／秒の単位での付着速度を示
している。好適な領域３２は４００乃至５００℃の間に
存在しており、最大付着速度は４００℃における約３０
Å／秒から５００℃における１００Å／秒の速度に延在
するラインの下側に存在している。
【００１５】この好適な領域３２内においてアルミニウ
ムが付着される場合には、その表面移動特性は、他の条
件で付着される金属よりも向上されている。例えば、５
００℃より高い温度でのアルミニウムの付着は、大きな
グレインを形成する傾向となり、従って前述した如きコ
ンタクト開口のブロッキングが発生する。付着速度が高
すぎる場合には、付着されたアルミニウムはビア即ち貫
通孔内に十分に迅速に移動してビア即ち貫通孔を完全に
充填することはできない。従って、図４に示した領域３
２は、付着されたアルミニウムがコンタクトビア内に移
動し、ボイド（空洞）及び不均一な領域を形成すること
を最小としながら該ビアを充填する処理条件の好適な状
態を示している。
【００１６】尚、本発明の技術的範囲を逸脱することな
しに、処理条件は図４に示したものから多少変化させる
ことが可能である。例えば、付着速度が高すぎない限り
、４００℃よりも低い温度を使用することが可能である
。温度が低下すると、付着されたアルミニウム原子の移
動度が低下する。付着速度が余りにも高すぎると、ビア
即ち貫通孔の不完全な充填が発生する。
【００１７】図５はアルミニウム相互接続層を形成する
ことが可能な好適なプロセスを示した四つのグラフを有
している。これらのプロセスの全ては、より大きい程度
に又はより低い程度に、好適な領域３２内で発生する処
理を使用している。曲線４０，４２，４４，４６の各々
は、時間に関してのアルミニウム付着速度における変化
を示している。各曲線４０乃至４６は、本発明の概念を
使用したそれぞれ別のプロセスを示している。
【００１８】図５に示した四つのプロセスの各々は、好
適には、ほぼ同一の組の初期条件を使用する。従来技術
においては、比較的低い温度、典型的には３５０℃以下
の温度で小さなグレインのアルミニウムの非常に薄い層
を付着させ、次いで付着プロセスを停止させるのが一般
的である。集積回路装置が位置されているウエハを、次
いで、所要の付着温度、例えばウエハを予熱したアルゴ
ンガスの流れに露呈させることにより５００℃を超える
温度へ予熱させる。ウエハが付着温度に到達すると、ア
ルミニウムの付着はこの様な上昇した温度で再開される
。
【００１９】本技術の場合、アルミニウムは、好適には
、集積回路装置を加熱しながら連続的に該装置上に付着
形成させる。従って、ウエハが３５０℃又はその以下の
温度にある場合には該装置上には小量のアルミニウムが
付着される。ウエハが次第に所望の付着温度へ加熱され
るに従い、アルミニウムの付着が継続して行なわれる。 このプロセスは、非常に小さなグレイン寸法を持ったア
ルミニウム層を付着させ、後の段階におけるグレイン寸
法の成長を最小のものとする傾向となる。付着温度は、
４００乃至５００℃の間であり、典型的には、約４０秒
で付着温度に到達する。
【００２０】図５は四つの別々の付着プロセスに対する
付着速度曲線を示している。図５に示した全ての曲線の
場合、ウエハの初期温度は約３５０℃と仮定されており
、最終的な付着温度は４５０℃である。４５０℃へウエ
ハを加熱するのに約４０秒かかっている。当業者により
理解される如く、異なった付着温度を使用することも可
能である。ウエハが付着温度に加熱されると、その温度
は一定状態に維持される。
【００２１】図５（ａ）における曲線４０は、アルミニ
ウム層２０を付着させる全過程に亘る期間中付着速度が
一定状態に維持される付着プロセスを示している。熱が
処理室内のウエハへ最初に印加される場合に付着が開始
し、且つウエハが４５０℃へ加熱され且つその温度に止
どまっている間付着が継続して行なわれる。４０Å／秒
の付着速度で、８０００Åの厚さのアルミニウム層を付
着するのに約２００秒かかる。
【００２２】図５（ｂ）は、付着速度が、最初の２０秒
間の間は４０Å／秒の速度であり、その後は６０Å／秒
の速度である別の付着プロセスを示している。温度は、
４０Å／秒における付着ステップの全期間中は４５０℃
の点へ向かって増加し、且つ最初の２０秒間は６０Å／
秒である。８０００Åの層を付着させる場合には、処理
曲線４２は、約１４０秒かかるアルミニウム層形成プロ
セスとなる。
【００２３】曲線４４は、初期的な付着速度が４０／秒
であり、次いで２０秒後に８０Å／秒の速度へ増加され
るプロセスを示している。アルミニウム層の厚さ全体の
約１／３が付着された後に、付着速度は３０Å／秒へ変
化される。この付着速度は、層の厚さ全体のほぼ次の１
／３の付着に対して維持され、次いで付着速度は再度８
０Å／秒へ増加される。
【００２４】曲線４４によって示されるプロセスは、８
０００Åの厚さのアルミニウム層を付着形成するのに約
１６０秒かかる。これは、８０Å／秒のセグメントの各
々の期間中及び３０Å／秒セグメントの期間中に２４０
０Å付着されることを仮定している。図５（ｃ）に示し
たプロセスは、初期的に高速でのアルミニウムの付着を
与え、次いで付着したアルミニウムがコンタクト開口内
に移動するチャンスが与えられるようにゆっくりとした
付着速度の期間が続いている。３０Å付着期間は、２４
００Åの付着を行なうために約８０秒間の間継続する。
【００２５】図５（ｄ）に示した曲線４６は、曲線４４
と同一の態様でスタートするが、より高い付着速度で終
了する。このプロセスの終わり近くにおいてより速い付
着速度を使用することにより処理時間が短縮されている
。付着プロセスにおけるこの時点までに、コンタクト開
口はほとんど充填されており、且つビア即ち貫通孔内に
ボイド即ち空洞が発生することは著しく減少されている
。従って、好適な領域３２の外側の領域に当たる速度で
アルミニウムを付着しても何ら問題となることはない。
【００２６】図５に示したプロセスは単に例示的なもの
であり且つ限定的なものでないことは当業者に明らかで
ある。その他の変形例を使用することも可能である。付
着温度及び速度の正確な組合わせは、問題となる特定の
プロセスの条件及び制限に適うように適宜変化させるこ
とが可能である。例えば、大きなコンタクト開口のみを
使用する場合には、ボイド発生の問題はそれ程クリチカ
ルなものではないので、より高速の付着速度を使用する
ことが可能である。曲線４４及び４６によって示される
ようなプロセスの場合には、各付着速度において１／３
の厚さの付着に固執する必要性はない。これらの付着速
度及び時間は、本発明の概念に基づく利点を享受しなが
ら、生産プロセスの条件に適うように適宜変化させるこ
とが可能である。
【００２７】ウエハ温度を付着温度へランプアップ即ち
傾斜状に上昇させながら連続的にアルミニウムを付着す
ることなしに、好適な領域３２内においてアルミニウム
を付着させる技術を使用することも可能である。従来技
術においてなされる如く、アルミニウムの薄い層を、比
較的低い温度、好適には３５０℃以下の温度で付着させ
ることが可能である。次いで、ウエハを４００乃至５０
０℃の間の温度とさせながら付着を停止させる。次いで
、好適な領域３２内の付着速度において付着を再開し、
且つ上述した技術を使用して完了させる。例えば、図５
に示した曲線のうちの何れかを使用することが可能であ
り、その場合の差異は、最初の４０Å／秒の付着速度が
省略されている点である。
【００２８】好適な領域３２内の付着速度及び温度と組
合わせて、ウエハを加熱しながら連続的に層形成を行な
うことにより、小さな付着アルミニウムのグレイン寸法
が得られ且つコンタクトビア即ち貫通孔の非常に良好な
充填が得られる。コンタクトビアの充填は、上述した付
着速度及び温度における付着させたアルミニウム層の良
好な表面移動特性と、非常に小さな初期的なグレイン寸
法はより小さな最終的なグレイン寸法となりビア即ち貫
通孔が完全に充填される前にビアをブロックする傾向が
少なくなるという原因によるものである。
【００２９】上述したプロセスにより得られる平坦化の
ために、アルミニウムコンタクトの各々の上部は、実質
的に平坦であり、それは従来における場合よりも一層容
易に複数個の相互接続レベルを製造することを可能とし
ている。従って、コンタクト対コンタクトの接続は、コ
ンタクトとその他の任意のタイプの相互接続体との間の
接続と同様に行なわれる。ボイド発生なしにコンタクト
ビアを充填することは、スタック即ち積層体内の上部コ
ンタクトから該スタック内の底部コンタクトへの良好な
導電性を与える。従って、このコンタクトビアの充填方
法は、全体的なコンタクト抵抗を減少させる。
【００３０】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論である
。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明の一実施例に基づくレベル間アルミ
ニウムコンタクト製造方法の１段階における状態を示し
た概略断面図。
【図２】　　本発明の一実施例に基づくレベル間アルミ
ニウムコンタクト製造方法の１段階における状態を示し
た概略断面図。
【図３】　　本発明の一実施例に基づくレベル間アルミ
ニウムコンタクト製造方法の１段階における状態を示し
た概略断面図。
【図４】　　アルミニウムコンタクトを形成する場合の
好適な処理条件を示したグラフ図。
【図５】　　（ａ）乃至（ｄ）は、本発明に基づいてア
ルミニウムコンタクトを形成する場合の幾つかの付着速
度変化を示した各グラフ図。
【符号の説明】
１０　　　　基板　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１２　　　　アクティブ領域 １４　　　　絶縁層　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１６　　　　コンタクトビア（貫通孔） １８　　　　バリアメタル層　　　　　　　　　　２０
　　　　アルミニウム層 ２２　　　　第二絶縁層　　　　　　　　　　　　　　
２４　　　　第二コンタクト開口 ２６　　　　第二バリア層

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　集積回路においてレベル間コンタクト
    を形成する方法において、第一絶縁層内に第一コンタク
    ト開口を形成してその下側の導電性領域を露出させ、前
    記絶縁層上及び前記第一開口内に第一バリア層を形成し
    、３５０℃以下から開始し５００℃以下の付着温度へ増
    加する集積回路の温度上昇期間中に前記集積回路上に連
    続的にアルミニウム層を付着させる、上記各ステップを
    有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】　　請求項１において、前記第一コンタク
    ト開口が、下側のレベルの導電性構成体へ前に形成した
    コンタクトの上方に形成することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性金属合金を有することを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性金属シリサイドを有することを特徴とする方法
    。
  5. 【請求項５】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性窒化金属を有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性金属／耐火性窒化金属組成物を有することを特
    徴とする方法。
  7. 【請求項７】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性金属／耐火性金属シリサイド組成物を有するこ
    とを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】　　請求項１において、前記第一バリア層
    が耐火性窒化金属／耐火性金属シリサイド組成物を有す
    ることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】　　請求項１において、前記アルミニウム
    層付着ステップが、予め選択した付着速度で行なわれる
    ことを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】　　請求項９において、前記集積回路が
    前記付着温度に到達する前に前記予め選択した付着速度
    を第二の予め選択した付着速度へ変化させることを特徴
    とする方法。
  11. 【請求項１１】　　請求項１において、更に、前記アル
    ミニウム層及び前記第一絶縁層上に配設して第二絶縁層
    を形成し、前記絶縁層内に第二コンタクト開口を形成し
    、尚前記第二コンタクト開口は前記アルミニウム層の一
    部を露出させ、前記第二絶縁層上及び前記第二コンタク
    ト開口内に第二バリア層を形成し、３５０℃以下から開
    始し且つ５００℃以下の付着温度へ上昇する集積回路の
    温度上昇期間中に前記集積回路上に継続的に第二アルミ
    ニウム層を付着する、上記各ステップを有することを特
    徴とする方法。
  12. 【請求項１２】　　請求項１１において、前記特定した
    温度範囲期間中に継続的に付着させる技術が、第三コン
    タクトが設けられない場合に変化させることが可能であ
    ることを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】　　集積回路においてレベル間アルミニ
    ウムコンタクトを形成する方法において、導電層上に第
    一絶縁層を形成し、前記絶縁層を介して開口を形成して
    前記導電層の一部を露出させ、前記絶縁層及び前記導電
    層の露出部分の上にバリア層を付着させ、約３５０℃以
    下の温度から約４００℃と約５００℃との間の予め選択
    した値へ集積回路の温度を上昇させながら前記集積回路
    上に継続的にアルミニウム層を付着させ、前記温度が前
    記予め選択した値に到達した後に前記集積回路上に所望
    の厚さにアルミニウム層を付着させ、前記所望の厚さへ
    付着させるステップの期間中に前記アルミニウムが付着
    される速度を制御して付着されたアルミニウムが前記開
    口内に移動して実質的に完全なコンタクト充填物を与え
    る、上記各ステップを有することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】　　請求項１３において、前記制御ステ
    ップが、付着速度を約（０．７×Ｔ）−２５０Å／秒以
    下に維持するステップを有しており、尚Ｔが約４００℃
    と約５００℃との間の温度であることを特徴とする方法
    。
  15. 【請求項１５】　　請求項１３において、前記付着速度
    が、変化され、その一部が約５０Å／秒よりも速く且つ
    別の部分が約５０Å／秒よりも遅いものであることを特
    徴とする方法。
  16. 【請求項１６】　　請求項１５において、前記付着ステ
    ップの最後の部分が約１００Å／秒よりも速い付着速度
    で行なわれることを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】　　請求項１６において、第一付着部分
    が約４０Å／秒より高い速度で行なわれることを特徴と
    する方法。
  18. 【請求項１８】　　請求項１３において、更に、前記ア
    ルミニウム層及び前記第一絶縁層上に配設して第二絶縁
    層を形成し、前記第二絶縁層内に第二コンタクト開口を
    形成し、尚前記第二コンタクト開口は前記アルミニウム
    層の一部を露出させ、前記第二絶縁層上及び前記第二コ
    ンタクト開口内に第二バリア層を形成し、約３５０℃以
    下の温度から約４００℃と約５００℃との間の予め選択
    した値へ集積回路の温度を上昇させる間に前記集積回路
    上に継続して第二アルミニウム層を付着させ、前記温度
    が前記予め選択した値に到達した後に前記集積回路上に
    所望の厚さに第二アルミニウム層を付着させ、前記所望
    の厚さに付着させるステップの期間中前記アルミニウム
    層が付着される速度を制御して付着されるアルミニウム
    が前記第二コンタクト開口内に移動することを可能とし
    実質的に完全なコンタクト充填物へ与える、上記各ステ
    ップを有することを特徴とする方法。
JP3316990A 1990-11-30 1991-11-29 多層相互接続体用のアルミニウム積層型コンタクト／ビアの製造方法 Pending JPH04290437A (ja)

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